DE2321354A1

DE2321354A1 - Verfahren und vorrichtung zur herstellung von mischgarnen

Info

Publication number: DE2321354A1
Application number: DE2321354A
Authority: DE
Inventors: Frank A Aschenbrenner; Necdet Senturk
Original assignee: Electrospin Corp
Current assignee: Electrospin Corp
Priority date: 1972-05-03
Filing date: 1973-04-27
Publication date: 1973-11-15
Also published as: US3845611A; CH613273A4; IT986079B; FR2183168B1; JPS4941658A; CH569108A5; GB1377922A; CA986795A; FR2183168A1; CH562894A; DE2321354C3; DE2321354B2

Description

Verfahren und Vorrichtung zur Herstellung von Mischgarnen.

Im Laufe der ständigen Weiterentwicklung der vielfältigen Arten von synthetischen Endlosgarnen ist der Wunsch immer stärker geworden, das Aussehen und die Griffigkeit derartiger Garne aus den verschiedensten Gründen verändern zu können. Eine Möglichkeit, diese Eigenschaften zu verändern, ergab sich dadurch, daß die synthetischen Garne mit einer Schicht aus irgendwelchen Naturfasern oder synthetischen Stapelfasern, wie beispielsweise Baumwolle, Wolle, Polyester und/oder Nylon umhüllt wurden. Die auf diese Weise hergestellten Mischgarne besaßen zwar für bestimmte

3098 4 6/0876

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen Ί, Theaterplatz 3

— 2 —

Verbrauohszwecke bessere physikalische und mechanische Eigenschaften als Garne, welche im Ganzen aus synthetischen Endlos- ' fasern und/oder aus Stapelfasern hergestellt wurden, doch ließ ihr Aussehen und ihre Griffigkeit in vielen Fällen noch zu wünschen übrig.

Der größte Teil der vorgenannten Mischgarne wurde bisher nach dem üblichen Ringspinnverfahren hergestellt. Hierbei wird ein fortlaufender Strang aus Stapelfasern mit dem Endlosfasergarn während dessen Verdrehung zusammengebracht, sodaß der Stapelfaserstrang um das dadurch zur Seele werdende Endlosfasergarn herumgedreht wird. Bedauerlieherweise erhält hierbei die Seele den gleichen Drall wie die Umhüllung. Infolgedessen ergibt sich ein Endprodukt, bei welchem die Umhüllung unregelmäßig ist und infolgedessen eine sehr große Zahl von Verdickungen bildet. Wenn außerdem der Anteil der die Umhüllung bildenden Fasern ein bestimmtes Maß übersteigt, haften die Umhüllungsfasern nicht einwandfrei an der Seele fest, es sei denn, daß ein übermäßig starker Drall erzeugt wird, d.h. es lassen sich dann nur sehr hartgedrehte Garne herstellen.

Um die vorgenannten Nachteile beim Ringspinnen zu überweinden, wurden bereits Einrichtungen entwickelt, bei denen zur Umhüllung eines Endlosfasergarnes mit Stapelfasern das Endlosfasergarn durch eine Brühe hindurchgeführt wurde, welche Stapelfasern in Suspension enthielt,.'wobei'das Endlosfasergarn beim Durchlaufen dieser Brühe oder dieser Suspension verdreht wurde und dadurch die, Stapelfasern aufnahm. Des weiteren wurde bereits vorgeschlagen, ein Endlosfasergarn durch eine Luftkammer hin-

309846/0876

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz

durchzuführen und dabei zu verdrehen und gleichzeitig in dieser Luftkammer einen Stapelfaserstrom zu erzeugen. Diese Einrichtungen ergaben zwar bedeutende Verbesserungen gegenüber den bisher üblichen Ringspinnmaschinen, Insofern als die Unregelmäßigkeiten in der Umhüllung des Endlosfasergarnes stark herabgesetzt werden konnten. Andererseits ergaben sich bei diesen Einrichtungen unvorhergesehene Schwierigkeiten, da beim Ablagern der Stapelfasern auf dem Endlosfasergarn das die Stapelfasern mitführende Trägermedium unmittelbar um das Endlosfasergarn herum von den Stapelfasern entblößt wurde, sodaß sich keine mehr auf das durchlaufende Endlosfasergarn absetzen konnte bis die Strömungsrichtung des Trägermediums für die Stapelfasern verändert wurde. Wenn daher die Durchlaufgeschwindigkeit, die Strömungsgeschwindigkeit des Trägermeidums, die Dichte der vom Trägermedium und den Stapelfasern gebildeten Suspension und dergl. nicht sehr genau gesteuert wurde, was äußerst schwierig ist, ergab sich ein Mischgarn mit ungleichmäßiger Stapelfaserumhüllung. Außerdem war die Leistung dieser Einrichtungen infolge der diesem Verfahren innewohnenden Betriebsbedingungen recht gering und es ließen sich mit diesen Einrichtungen auch nur sehr lange Stapelfasern verarbeiten.

Die Erfindung hat sich daher die Aufgabe gestellt, ein Verfahren sowie eine zu dessen Durchführung geeignete Vorrichtung zur Herstellung von Mischgarnen zu schaffen, bei welchem eine Seele aus Endlosfasern mit einer dichten Lage aus Stapelfasern derart umhüllt wird, daß ein völlig gleichmäßiges Mischgarn bei gegenüber den bisher üblichen Verfahren und Vorrichtungen wesentlich höheren Produktionsraten hergestellt werden kann.

30 9 846/0876

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaferplafz

In Verfahrens mäßiger Hinsicht ist die Erfindung im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß ein Endlosfasergarn von einer Abgabestelle abgezogen und während seines Laufes zu einer Aufnahmestelle derart verdreht wird, daß es entgegengesetzt verlaufende Drehungen erhält, daß das Garn auf wenigstens einem Teil seiner Bahn von der Abgabestelle zur Drallstelle einem zwischen Gegenelektroden erzeugten Kraftfeld ausgesetzt wird und daß in dieses Kraftfeld Stapelfasern eingebracht werden.

Zweckmäßigerweise wird eine der beiden das Kraftfeld erzeugenden Elektroden in der Dralleinrichtung angeordnet und werden beide das Kraftfeld erzeugenden Elektroden derart angeordnet, daß die isoelektrischen Kraftlinien im wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung des die Seele bildenden Garnes verlaufen.

Eine erfindungsgemäße Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens ist im wesentlichen dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Abgabestelle für das die Seele des Mischgarnes bildende Endlosfasergarn aufweist, in einiger Entfernung davon eine Aufnahmestelle für das fertige Mischgarn und zwischen beiden eine Dralleinrichtung, ferner zwischen der Abgabestelle und der Dralleinrichtung derart zur Garnbahn angeordnete Gegenelektroden, daß ein Kraftfeld mit im wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung des Endlosfasergarnes verlaufenden isoelektrischen Kraftlinien erzielbar ist, und eine die Stapelfasern in das Kraftfeld einbringende Einrichtung.

309846/0876

Andrejewslri, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz

Eine genauere Erläuterung der Erfindung ergibt sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels anhand der beiliegenden Zeichnung; es zeigen:

Figur 1 den Aufbau einer erfindungsgemäßen Vorrichtung in stark schematisierter Darstellung; und

Figur 2 einen Ausschnitt aus der Vorrichtung gemäß Figur 1 zur Darstellung des Verlaufes der Kraftlinien gegenüber dem sie durchlaufenden Garn.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung besitzt eine Abgabestelle für das Endlosfasergarn 11, welches die Seele des fertigen Mischgarnes bilden soll, bei welcher es sich beispielsweise um einen Garnwickel handeln kann. Von diesem Garnwickel 10 wird das Endlosfasergarn 11 mittels Abzugswalzen 13* von denen in der Figur 1 nur zwei Walzenpaare dargestellt sind, abgezogen und läuft von diesen Abzugswalzen aus um eine Umlenkplatte herum, welche die Laufrichtung des Garnes 11 zu einer Dralleinrichtung 15 ändert. In Laufrichtung des Garnes hinter dieser Dralleinrichtung 15 ist ein Satz von Abzugswalzen 16 angeordnet, welche das Material einer Aufnahmestelle 12 zuführen, welche als Aufwickelspule ausgebildet sein kann und bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel mittels einer Scheibe 17 in Drehung versetzt wird, welche ihrerseits über einen Antriebsriemen von einem Motor 18 angetrieben wird.

Die Dralleinrichtung 15 liegt zwischen der Abgabestelle oder Garnspule 10 und der Aufnahmestelle oder Aufwickelspule 12 an

309846/0876

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

einer derartigen Stelle, daß in dem Garn entgegengesetzt verlaufende Drehungen erzeugt werden, wie sie durch die Pfeile 20 und 21 schematisch angedeutet sind. Die Dralleinrichtung 15 kann durch irgendwelche geeigneten Einrichtungen in Drehung versetzt werden,, beispielsweise durch einen eigenen Motor oder über einen nicht dargestellten Friktionsriementrieb. Aus Gründen der Einfachheit wurde bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel die Dralleinrichtung 15 mit einem Elektromotor angedeutet, welcher an eine Stromquelle 22 angeschlossen ist. Die Dralleinrichtung 15 kann außerdem u.a. einen nicht dargestellten Garngreifer aufweisen, welcher einen Garnlauf parallel zur Drehachse der Dralleinrichtung erlaubt. Naturgemäß können auch mehrere Dralleinrichtungen hintereinander eingesetzt werden, falls dies erforderlich erscheint, um Garne mit besonders ausgewählten speziellen Eigenschaften herzustellen.

In dieser Dralleinrichtung ist außerdem eine Elektrode 25 vorgesehen, welche mif einer Gegenelektrode in einem geeigneten Abstand von der Dralleinrichtung zusammenwirkt, um ein Kraftfeld zu erzeugen. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel liegt die Elektrode 25 nahezu in dem gleichen Bereich, in welchem die zur Umhüllung bestimmten Stapelfasern vom Endlosfasergarn ergriffen werden. Selbstverständlich braucht die Elektrode nicht unbedingt innerhalb der Dralleinrichtung angeordnet zu werden, vielmehr kann sich auch in deren Nähe eingesetzt werden. Sie sollte jedoch so nahe wie möglich bei der tatsächlichen Dralleinrichtung eingebaut werden, um eine Konzentrierung der Kraftlinien an dieser Stelle zu erreichen und dadurch die Anziehungskraft auf die Stapelfasern seitens des Endlosfasergarnes 11 zu optimieren.

309846/0876

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theafetpialz 3

Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel besteht die andere oder Gegenelektrode aus den Zuführwalzen 30j welche Stapelfasern 31 in das von den Elektroden 25 und 30 erzeugte Kraftfeld einbringen. Diese Stapelfasern 31 werden in die Zuführwalzen 30 über ein übliches Abzugswalzenwerk eingebracht, welches sehematisch durch das Bezugszeichen 32 angedeutet wurde. Die Pasern können dabei als Kammzug, als Vorgarn oder Karde oder dergl. eingebracht werden. Das elektrische System 33 ist lediglich zur Illustrierung angedeutet, da auch andersartige Systeme zur Erzeugung des Kraftfeldes verwendet werden können. Außerdem können naturgemäß die Fasern 31 auch durch irgendwelche anderen Einrichtungen als die dargestellten mechanischen Einrichtungen in das Kraftfeld eingebracht werden, beispielsweise mittels eines Luftstromes oder mittels irgendwelcher anderer mechanischer Einrichtungen, Der Hauptaspekt des Einbringens der Fasern 31 in das Kraftfeld ist nicht die Einrichtung, durch welche dies erreicht wird, sondern vielmehr die Tatsache, daß sie locker eingebracht werden und dadurch ein diskontinuierlicher Strom an einfließenden Fasern 31 in das Kraftfeld erzielt wird, sodaß eine Verdrehung des Endlosfasergarnes 11 unabhängig von den einströmenden Fasern 3I möglich ist. Dieses Merkmal der Einrichtung wird im amerikanischen als "open endness" (offene Endlosigkeit) bezeichnet und verhindert das Auftreten von Faserbrücken zwischen dem Garn 11 und der Zuführeinrichtung 32 für die Fasern 3I.

Um die Anzugskraft auf die Fasern 31* welche zum Garn 11 zwecks Verbindung mit demselben transportiert werden, zu optimieren, werden die isoelektrischen Kraftlinien des elektrischen Kraft-

309846/0876

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz

-8 -

feldes derart ausgerichtet, daß sie den in Figur 2 durch das Bezugszeichen 40 angedeuteten Verlauf nehmen. Es ist eine feststehende Tatsache, daß lose Pasern wie die Pasern 31 sich rechtwinklig zu den isoelektrischen Kraftlinien fortbewegen, sodaß sie das Garn 11 in der in Figur 2 angedeuteten Weise erreichen. Eine derartige Annäherung der Fasern an das ablaufende Garn ergibt eine Vereinigung der Pasern auf dem letzten Ende des ablaufenden Garnes und dadurch einen optimalen Faserverlauf. Bei dem dargestellten Ausführungsbeispiel treten die Fasern 51 von den Zuführwalzen 30 aus, von denen nur ein Walzenpaar dargestellt ist, und werden zu dem Garn hin nach innen gezogen, um sich auf dessen Außenfläche zu vereinigen. Das Garn mit den in einer Richtung um es herumgewundenen Pasern tritt in die Dralleinrichtung I5 ein und durchläuft dessen Greifer. Dieser Greifer ist in Figur 1 nicht im einzelnen dargestellt, doch eignet sich beispielsweise für die Zwecke der vorliegenden Erfindung eine Dralleinrichtung mit einem Greifer, wie sie in der US-PS 3 552 112 vom 5. Januar I97I beschrieben ist.

Da das Garn 11 zwischen der Abgabestelle 10 und seiner Aufnahmestelle oder Aufwickelspule 12 verdreht wird, ist die Dralleinrichtung 20 in dem Teil der Garnlänge vor der Dralleinrichtung entgegengesetzt zur Drallrichtung 21 in dem Teil der Garnlänge hinter der Dralleinrichtung 15* wie dies in Figur 2 deutlich zu sehen ist. Diese Erscheinung wird als Falschdrall bezeichnet und bringt die Fasern an der Außenfläche der Garnseele dazu, sich fest um die Seele herumzuwinden, sodaß sie während des Drehungsrücklaufes einen tatsächlichen Drall erhalten. Wenn

309846/0876

Andrejewsici, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterpiafz 3

die Garnseele hinter dem Greifer in umgekehrter Richtung verdreht wird, folgen die an seiner Oberfläche haftenden Pasern dieser umgekehrten Drehung und erhalten dadurch einen tatsächlichen Drall, während die Garnseele keinen Drall aufweist,

Wenn auch vorstehend für die Garnseele stets nur von synthetischem Fasergarn gesprochen wurde, so können naturgemäß auch Naturfasergarne dafür verwendet werden, wie dies auch in den eingangs erläuterten, bisher üblichen Verfahren manchmal der Fall ist.

Ansprüche:

309846/0876

Claims

Andrejewsld, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

- 10 -

Patentansprüche

I)J Verfahren zur Herstellung von Mischgarnen, bei welchem eine Seele aus Endlosfasern mit einer dichten Lage aus Stapelfasern umhüllt wird, dadurch gekennzeichnet, daß ein Endlosfasergarn (11) von einer Abgabestelle (10) abgezogen und während seines Laufes zu einer Aufnahmestelle (12) derart verdreht wird, daß es entgegengesetzt verlaufende Drehungen (20, 21) erhält, daß das Garn auf wenigstens einem Teil seiner Bahn von der Abgabestelle zur Drallstelle (15) einem zwischen Gegenelektroden (25, 30) erzeugten Kraftfeld ausgesetzt wird und daß in dieses Kraftfeld Stapelfasern (31) eingebracht werden.
2) Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß eine (25) der beiden das Kraftfeld erzeugenden Elektroden in der Dralleinrichtung (15) angeordnet wird.
3) Verfahren.nach Anspruch .1, dadurch gekennzeichnet, daß die das Kraftfeld erzeugenden Elektroden (25, 30) derart angeordnet werden, daß die isoelektrischen Kraftlinien (40) im wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung des die Seele bildenden Garnes (11) verlaufen.
4) Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens nach einem der Ansprüche 1 - 3* dadurch gekennzeichnet, daß sie eine Abgabestelle (10) für das die Seele des Mischgarnes bildende Endlosfasergarn (11) aufweist, in einiger Entfernung davon eine

309846/0876

Andrejewski, Honke & Gesthuysen, Patentanwälte, 4300 Essen 1, Theaterplatz 3

- 11 -

Aufnahmestelle (12) für das fertige Mischgarn und zwischen beiden eine Dralleinrichtung (15)* ferner zwischen der Abgabestelle und der Dralleinrichtung derart zur Garnbahn angeordnete Gegenelektroden (25, 50), daß ein Kraftfeld mit im wesentlichen rechtwinklig zur Laufrichtung des Endlosfasergarnes"verlaufenden isoelektrischen Kraftlinien (4o) erzielbar ist, und eine die Stapelfasern (31) in das Kraftfeld einbringende Einrichtung
5) Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß eine (25) der beiden Elektroden (25, j50) innerhalb der Dralleinrichtung (15) angeordnet ist.

Patentanwalt.

30984&/Ö876

Leers e ι te